電纜故障自動定位系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
加入技術(shù)交流群
2.1.1監(jiān)控裝置主程序
監(jiān)控裝置主程序如圖7所示。它主要執(zhí)行如下動作：
?。?）系統(tǒng)初始化，包括數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、軟件標(biāo)志、MCU的I/O端口、定時器、串行口波特率及中斷向量表的初始化。
（2）接收鍵盤輸入，包括本機標(biāo)識、報警電話號碼、復(fù)核電話號碼、被監(jiān)測線路長度、語音數(shù)據(jù)、密碼等參數(shù)的顯示及設(shè)定。
?。?）對線路狀態(tài)和環(huán)境進行監(jiān)測，若線路發(fā)生故障或機房環(huán)境發(fā)生異常，則進行線路長度測量或環(huán)境參數(shù)測量，并通過電話網(wǎng)絡(luò)發(fā)送報警信息。
?。?）若有遠(yuǎn)程控制電話呼入，在密碼核對正確后，用戶可以進行遠(yuǎn)程參數(shù)查詢和修改。
2.1.2電容/電阻檢測函數(shù)
當(dāng)線路發(fā)生故障時，由NE555/LM311線路電容/電阻轉(zhuǎn)化為相應(yīng)頻率，送給Timer1/Timer3的捕獲引腳ICP1/ICP3。其輸入捕獲單元可精確捕獲ICP1/ICP3引腳發(fā)生的外部事件及發(fā)生的時刻，調(diào)用電容/電阻檢測函數(shù)計算單位時間內(nèi)觸發(fā)事件的次數(shù)，從而精確計算出頻率值及相應(yīng)的電容/電阻值。由于電容/電阻電纜長度成比例關(guān)系，因此在故障未發(fā)生時，定期測量整個線路的電容/是阻值，計算出單位電容/電阻的線路長度；在故障發(fā)生時，測量故障線路的電容/電阻值，并換算出故障電纜長度。為減少系統(tǒng)誤差，電容/電阻檢測函數(shù)先測量標(biāo)準(zhǔn)電容/電阻，然后測量線路電容/電阻，從而提高測量精度。
3 系統(tǒng)測試
系統(tǒng)測量電路經(jīng)過DESIGN EXPLORE 99 SE軟件仿真測試，待測電容在1nF～1000 nF之間，輸出頻率在28.8Hz～28.8kHz之間（或待測電阻在0～10kΩ之間，輸出頻率在0～9kHz之間），待測的電容/電阻與頻率成線性關(guān)系。本文以齊齊哈爾電信局測試數(shù)據(jù)為例，采用在電信領(lǐng)域廣泛使用的0.4mm線徑電纜進行測試，首先對每路電纜的一對線路全長進行10次電容/電阻測量，計算出單位長度的電容/電阻值；然后對每一路電纜故障進行模擬測試，得到測試數(shù)據(jù)表。由表1可知，每條線的單位長度電容/電阻值是變化的，若按固定常數(shù)50nF/km計算，則由測量得到的電容/電阻值計算出的電纜長度的相對誤差在2%以上。然而，由于每條鋪設(shè)的電纜的型號、所處環(huán)境不同以及施工的復(fù)雜性，導(dǎo)致單位長度電容/電阻值很難由理論計算得出。因此，針對特定電纜，定期地測試其總長度以及相應(yīng)的電容/電阻值，計算出單位長度電容/電阻值，并形成所有被測電纜的單位長度電容/電阻值表。當(dāng)故障發(fā)生時，由測得電容/電阻值同查表得到的單位長度電容/電阻值的乘積而得到故障點的電纜長度。由表1可知，測量相對誤差在1%以內(nèi)，最長距離為20公里，完全能滿足用戶的需要。
系統(tǒng)可監(jiān)測最長距離為20公里，精度為1%，無誤報情況發(fā)生；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全、使用簡單易學(xué)，成本低，具備電話機功能，已在國內(nèi)大量應(yīng)用。
評論